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水下鉆孔灌注樁施工及事故處理技術(shù)

文檔作者：張德儉文檔來源：四川路橋建設(shè)集團股份有限公司機械化施工分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月25日
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水下鉆孔灌注樁施工及事故處理技術(shù)
■張德儉　■四川路橋建設(shè)集團股份有限公司機械化施工分公司，四川　雙流?。叮?０２００
摘　要：水下鉆孔灌注樁這一樣工程隱蔽性強，施工過程中無法查看，因此給施
工造成很大的難度，質(zhì)量要求高。施工過程當(dāng)中，任何一個小小的環(huán)節(jié)
出現(xiàn)差錯，都會對整個工程的質(zhì)量和進度造成影響，因此必須要嚴格按
照每一道程序進行施工，同時加強施工質(zhì)量管理，抓好每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)
量關(guān)。本文針對水下鉆孔灌注樁施工進行詳細分析。
關(guān)鍵詞：施工工藝　鉆孔樁　灌注樁
隨著路橋建設(shè)事業(yè)的不斷高速發(fā)展，由于在施工過程中，地層穿透
能力較強，可適用于各種復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，單根樁的承受力可以達到
１ ５０００ＫＮ 以上，同時無需彎折，只需少量的構(gòu)造鋼筋，即可承受軸向壓
力，大大的減少了鋼材的需求量，降低了成本，因而在路橋建設(shè)項目中
被廣泛的應(yīng)用。鉆孔灌注樁的主要作用是加強結(jié)構(gòu)的承載力，以保障
在后期工程中的穩(wěn)定性。水下混凝土灌注樁是其中的一種，在施工過
程中鉆孔灌注樁的柱樁又長又多，對施工的工序較為嚴格，所以水下鉆
孔灌注樁施工技術(shù)的好壞，是衡量建設(shè)項目能否達標(biāo)的準(zhǔn)則。作者接
下來就水下鉆孔灌注樁進行施工分析，探討水下鉆孔灌注樁施工技術(shù)
的詳細要求和內(nèi)容。
１ 　水下鉆孔施工
１ ．１ 　施工準(zhǔn)備
１ ．１ １ 　施工流程
泥漿制備→沖擊鉆機就位→沖孔、泥漿循環(huán)、沖孔→成孔、成孔檢
查→清孔→安裝鋼筋籠→清孔→檢查簽證→灌注水下混凝土→拔護筒
→清理樁頭。
１ ．１ ２　泥漿及泥漿循環(huán)
鉆孔泥漿的配制，采取在鋼護筒內(nèi)鉆機自行造漿。鉆機就位后，將
鉆頭提升至孔底以上１ ０ｃｍ 左右，連接好氣管以及泥漿循環(huán)回路，開動
鉆機；根據(jù)孔內(nèi)的水量和泥漿基本配合比計算出膨潤土及外加劑的用
量，人工逐袋加入膨潤土，外加劑逐步投入，通過鉆機的轉(zhuǎn)動攪拌孔內(nèi)
混合物制造泥漿。
１ ．２　鉆孔施工
沖擊鉆成孔施工是采用沖擊式鉆機帶動一定重量沖擊鉆頭，在一
定高度內(nèi)使鉆頭提升，然后突放使鉆頭自由下落，利用沖擊動能沖擠土
層或破碎巖層形成樁孔。（１ ）測放孔位及鉆機對位。鉆機底架應(yīng)墊
平，保持穩(wěn)定，使不產(chǎn)生偏移和沉陷，鉆機頂端應(yīng)用纜風(fēng)繩對稱拴牢，拉
緊，以防沖孔過程中發(fā)生位移和下沉。（２）沖擊鉆進。沖孔的過程為
“泥漿循環(huán)—沖孔—泥漿循環(huán)清碴—鉆進”的反復(fù)循環(huán)程序。開孔前
應(yīng)在護筒內(nèi)鉆頭距離孔底約１ ０ｃｍ，起動泥漿泵，首先進行孔內(nèi)換漿。
（３）在鉆進過程中，最重要的問題是如何保證沖擊鉆頭在孔內(nèi)以最大
的加速度下落，以增大沖擊功。故合理確定鉆頭重量、懸距、沖擊行程
和沖擊頻率都相當(dāng)重要。（４）施工開始時，應(yīng)該低錘密擊，錘高０４ ～
０６ｍ，直至孔深達到護筒底以下３ ～４ｍ 后，才可加快速度，將錘提高至
１ ５ ～２０ｍ 以上轉(zhuǎn)入正常沖擊。（５）要勤清碴，使鉆頭經(jīng)常沖擊新鮮地
層，每次清渣后，應(yīng)及時向孔內(nèi)補充泥漿。鉆進時，應(yīng)經(jīng)常檢查鉆頭轉(zhuǎn)
向裝置，使鉆頭在鉆進中能自由轉(zhuǎn)動。（６）補充及調(diào)整泥漿。在鉆進
過程中，泥漿數(shù)量有損耗。比重、粘度和ＰＨ 值等各項指標(biāo)也相應(yīng)的發(fā)
生變化，根據(jù)定時的檢測，需要及時補充，調(diào)整泥漿的各項指標(biāo)。（７）
當(dāng)鉆至覆蓋層變化處時，要采用低錘快擊，使孔壁形成良好的導(dǎo)向，以
防止此處成孔產(chǎn)生過大偏斜，導(dǎo)致鋼筋籠無法下到設(shè)計標(biāo)高。（８）檢
查孔深和泥漿時，應(yīng)先檢查鉆孔記錄，無誤后進行。（９）檢查孔深的測
量繩上的鋁皮標(biāo)志易脫落和滑移，測繩浸水后會收縮，收縮彈率為０２
～０３％，因此測繩測量孔深后，應(yīng)立即與長鋼尺進行比長校核，準(zhǔn)確算
出孔深和沉淀。（１ ０）在鉆進過程中，由于護筒和鉆孔平臺可能有不同
程度的下沉，因此測量所用的標(biāo)高應(yīng)經(jīng)測量組復(fù)核后方可使用。
１ ．３　清孔
（１ ）當(dāng)鉆孔達到設(shè)計終孔標(biāo)高后，每孔均進行入巖取樣及終孔取
樣，確定達到設(shè)計要求后，對孔深、孔徑、孔位和孔形等進行檢查，然后
填寫終孔檢查單，并及時通知監(jiān)理工程師到現(xiàn)場驗收。采用兩次清孔
工藝，保證施工質(zhì)量，確保零沉淀。一次清孔：當(dāng)孔內(nèi)泥漿指標(biāo)達到相
對密度１ １ ～１ １ ６ｇ／ｃｍ３，粘度１ ７ ～２０ｓ，含砂率≤４％時，測量孔底沉淀
厚度小于５ｃｍ，可停止清孔，拆除鉆具，移走鉆機。在鋼筋骨架下放到
孔位后，使用水封導(dǎo)管進行二次清孔，清孔完成后放置至少四小時，確
保達到零沉淀。（２）終孔驗收。清孔換漿后必須進行終孔檢查驗收，
其鉆孔質(zhì)量應(yīng)達到相關(guān)要求。
１ ．４　鋼筋籠制作、安裝及超聲波聲測鋼管的安裝
水上鋼筋籠在鋼筋加工車間里采用長線法預(yù)制，主筋采用鐓粗直
螺紋接頭，由臺車運至樁位處，按鋼筋籠編號起吊安裝。
１ ．４１ 　鋼筋骨料制作
（１ ）鐓粗直螺紋連接，接長時保證順直度滿足要求，接頭牢固。同
一斷面接頭數(shù)量不超過總根數(shù)的二分之一，接頭錯開間距不小于３５ｄ。
（２）鋼筋籠伸進承臺部分及承臺以下３ 倍樁徑范圍內(nèi)不得有接頭。
１ ．４２　鋼筋骨架安裝
（１ ）根據(jù)鋼筋骨架的重量，設(shè)計、制造骨架打梢扁擔(dān)和“十”字形
（或普通）起吊扁擔(dān)。（２）為防止鋼筋骨架起吊時下口變形，起吊時采
用雙鉤起吊。小鉤落。大鉤起，緩慢的將鋼筋籠豎立起來，然后摘除小
鉤，由主鉤起吊鋼筋籠插入孔中或與前一節(jié)連接。（３）鋼筋骨架吊直
后拆除下口加勁筋支撐，然后吊入孔內(nèi)或與前一節(jié)鋼筋籠連接。
１ ．４３　超聲波聲測鋼管的安裝
根據(jù)鋼筋骨架總長度及節(jié)段長度對聲測鋼管進行組合，在每節(jié)鋼
筋骨架制作完成后即可將鋼管按設(shè)計位置臨時固定于骨架內(nèi)側(cè)（底節(jié)
鋼筋骨架與聲測管需永久固定）并可沿骨架軸線方向滑動，底節(jié)骨架
放到孔中并臨時打梢，第二節(jié)骨架起吊與底節(jié)骨架對接，臨時連接幾根
鋼筋，然后利用早已系在鋼管上端的棕繩上下調(diào)節(jié)鋼管高度，使其與下
節(jié)骨架上的鋼管對接，上緊接口套管，重新將鋼管固定牢靠，超聲波檢
測管縱向每４ｍ 與鋼筋籠焊接固定，焊接要注意不能焊穿檢測管。
１ ．５　鉆孔樁水下混凝土灌注
１ ．５１ 　準(zhǔn)備工作
（１ ）導(dǎo)管采用內(nèi)徑２５０ｍｍ 法蘭式快速連接導(dǎo)管，每根導(dǎo)管拼接完
后灌注前應(yīng)進行承壓、水密檢驗，合格后編號并做好標(biāo)記，水密檢驗壓
力１ ５ 倍孔深水頭壓力，并將導(dǎo)管來回滾動檢查有無滲漏情況，保持壓
力時間不少于１ ５ 分鐘。（２）根據(jù)導(dǎo)管孔徑制作隔水栓及卡式吊具。
隔水栓為圓柱體，高為１ ２ｃｍ，用泡沫材料制成，卡式吊具按導(dǎo)管外徑
Φ２７３ｍｍ 制作。（３）砍球時砼斗有效容積不小于４ｍ３ 同時準(zhǔn)備一吊斗
砼。（４）灌注前的檢查與清孔：鋼筋骨架吊放就位后，檢測沉渣厚度。
厚度超標(biāo)時須進行二次清孔。方法是利用導(dǎo)管封端與砂石泵連接進行
抽漿清孔，清孔標(biāo)準(zhǔn)以設(shè)計要求為準(zhǔn)。（５）導(dǎo)管安裝前用油漆標(biāo)上刻
度，并在灌注平臺上測放標(biāo)高，以便灌注時相互復(fù)核。（６）安放隔水
栓：用１ ８＃鐵絲吊位該栓放置導(dǎo)管內(nèi)約２０ ～３０ｃｍ 深。（７）準(zhǔn)備好測鉈
和測繩：測鉈與測繩系好放在清水中浸泡２４ 小時后取出，按測鉈的重
量（扣除其浮力）施加拉力，與鋼尺進行比長校核。（８）鋼筋籠應(yīng)臨時
固定在鋼護筒上（或配載壓重），以防灌注混凝土?xí)r鋼筋籠上浮。
１ ．５２　水下混凝土的澆注
當(dāng)準(zhǔn)備工作完成后即可以進行水下混凝土的澆注，先放入隔水栓
于儲料斗下部，注入混凝土。采用砍球的方法，此時導(dǎo)管底離孔底的高
為２５ ～３０ｃｍ，砍球，測量導(dǎo)管埋深和混凝土頂面標(biāo)高，初次埋深１ ０ ～
２０ｍ，用測繩測量導(dǎo)管埋深（或用用石子投擲來聽回聲等辦法測試導(dǎo)
管中是否有水），確認初灌成功后，方可繼續(xù)灌注施（下轉(zhuǎn)第７１ 頁）
·６８·
２０１ ６ 年第５ 期（總第１ ８２ 期）　　　　　　　　　　　　　　江西建材　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　施工技術(shù)
５．２　注漿技術(shù)在墻體部位的應(yīng)用
裂縫是房屋建筑中比較常見的現(xiàn)象，在樓板外力的作用下，溫度發(fā)
生熱脹冷縮就會造成墻體裂縫。處理墻體裂縫時，可以從墻體和樓板
的連接處進行處理。在不同位置可以選擇不同方式進行處理。例如，
對樓板位置進行修補時，施工人員應(yīng)該按照施工設(shè)計，合理選擇注漿材
料。灌漿完成后，工作人員必須對修補出現(xiàn)漏洞的地方進行查找，然后
再重新選擇合適的材料進行修補。
５．３　注漿技術(shù)在廚房和衛(wèi)生間的應(yīng)用
通常廚房和衛(wèi)生間出現(xiàn)滲透現(xiàn)象，主要發(fā)生在磚縫間，出現(xiàn)此種狀
況時，墻面經(jīng)常會出現(xiàn)潮濕狀況。維修人員進行維修時，必須先將水管
關(guān)閉，緩解滲透情況。然后在墻底和地面相鄰的位置挖出排水管道，并
設(shè)置孔洞，利用環(huán)氧砂漿對排水進行處理，保證排水槽可以順利排出滲
透水，不會再發(fā)生滲透狀況。
５．４　地下室生滲透補救方法
地下室滲透是一種比較常見的災(zāi)難，給人們的居住造成了很大影
響。一旦出現(xiàn)此種狀況，必須及時使用注漿技術(shù)進行補救。首先，必須
找出滲漏出現(xiàn)位置，然后處理滲漏縫隙中的雜物，完成清潔之后，再采
取高壓注漿方法對漏洞進行處理，完成注漿后，也許會出現(xiàn)一些滲漏
點，所以必須再次進行后期處理。
６　結(jié)束語
房屋建筑中的裂縫問題是影響房屋建筑質(zhì)量的主要問題，對房屋
建筑的使用期限造成了嚴重影響。注漿技術(shù)是現(xiàn)階段解決房屋裂縫的
主要方式，已經(jīng)得到了非常普遍的應(yīng)用，增加了房屋自身的承載力，可
以實現(xiàn)較好的修補效果，保證建筑物的美觀實用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)
展，注漿技術(shù)還將發(fā)展和完善，對房屋建筑的發(fā)展具有很大作用。
參考文獻
［１ ］廖文華，倪俊超．淺析房屋建筑土木工程施工中的注漿技術(shù)［Ｊ］．中
華民居（下旬刊），２０１ ４（０８）．
［２］季承龍．注漿技術(shù)在房屋建筑工程施工中的應(yīng)用［Ｊ］．中國高新技
術(shù)企業(yè)，２０１ ５（０４）．
作者簡介：張建文（１ ９７６ 年生），男，山西介休人，工程師，２００９ 年
畢業(yè)于中央廣播電視大學(xué)，本科，現(xiàn)在山西介休市城區(qū)建筑安裝有限公
司從事技術(shù)工作
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
。
（上接第６８ 頁）工，否則需進行再次清孔，重新進行砍球、灌注。在整個
澆注過程中及時測量混凝土面標(biāo)高，正確計算導(dǎo)管的埋深，任何時候?qū)?
管的埋深不得小于２ｍ，同時不得大于６ｍ。最后一節(jié)導(dǎo)管的埋深應(yīng)嚴
格控制在２ ～４ｍ，填充到設(shè)計標(biāo)高后緩慢拔出導(dǎo)管，以免樁內(nèi)夾入泥砂
或形成空洞。在灌注過程中，可對泥漿進行回收。利用泥漿泵將泥漿
抽入泥漿船儲漿池。當(dāng)灌注至最后１ ０ 米時，應(yīng)注意泥漿的ＰＨ 值，當(dāng)泥
漿的ＰＨ 值大于１ ０ 時應(yīng)將其泥漿排入棄漿池中，運送至指定廢棄點拋
掉。對于多余的泥漿也可如此拋棄。
２　常見問題及處理
２．１ 　混凝土導(dǎo)管問題
對于施工造成的導(dǎo)管漏水和堵塞問題，應(yīng)該從導(dǎo)管的日常護理做
起，安排人員定期的對導(dǎo)管進行異物排除和清洗工作，提到混凝土導(dǎo)管
的工作效率，如果出現(xiàn)嚴重的堵塞情況，則需要對導(dǎo)管加固，沖洗力度
也要增加。
２．２　樁身縮頸問題
在實施鉆孔灌注樁的過程中，需要對混凝土澆筑這項工作加快進
度，對原先的工藝進行改造，使得樁身不會因為長時間的灌注工作而受
到影響。在調(diào)整樁身的縮頸問題時，要減小施工對樁身造成塌落的影
響。在施工過程中，如果發(fā)現(xiàn)樁身縮頸現(xiàn)象，需要對樁身的承受力進行
準(zhǔn)確計算，確保樁身安全使用，如果情況嚴重，需要立即更換。
２．３　孔壁坍塌問題
出現(xiàn)孔壁坍塌情況，必須保證掏渣筒筆直上升或者在下降，這才不
會破壞孔壁。對孔壁保護時，應(yīng)該正確使用鋼筋保護籠，提升保護筒的
穩(wěn)定性，要時刻控制孔壁內(nèi)的位高和水位，要測量土質(zhì)層，選取合適的
泥漿再進行施工。如果出現(xiàn)孔壁坍塌情況，輕度坍塌按比例縮小樁的
承載能力，重度孔壁坍塌則需替換新樁。
３　結(jié)束語
水下鉆孔灌注樁雖然已經(jīng)是一項非常成熟的技術(shù)和工藝，但還是
要認真嚴格地對待每一道施工程序，不要因為你的疏忽給樁基埋下危
險隱患和質(zhì)量事故。通過上文對鉆孔灌注樁技術(shù)的研究，我們可以更
好的做出指導(dǎo)，提高施工效率，減少質(zhì)量事故，提高經(jīng)濟效益，對實際工
程有巨大的應(yīng)用價值。
參考文獻
［１ ］覃濱海，水下混凝土灌注樁施工工藝與質(zhì)量控制，企業(yè)科技與發(fā)展，
２００９．
［２］高鋒金．橋梁樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)淺析［Ｊ］．中小企業(yè)管理
與科技，２０１ １ （７）．
［３］畢澤亮．淺談水下混凝土灌注的施工要點［Ｊ］．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，
２０１ ３，５∶１ ２ －１ ５．
作者簡介：張德儉（１ ９８８ 年８ 月生）男，?？?，助理工程師，主要從
事公路橋梁施工工作
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
。
（上接第６９ 頁）樹脂進行化學(xué)壓力灌漿，使剪力墻的功能得以恢復(fù)，避
免鋼筋銹蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生。
３．５　環(huán)氧樹脂化學(xué)壓力灌漿流程
混凝土細微裂縫處理過程中，經(jīng)常會運用到灌漿器，近些年來廣泛
運用的一種新型灌漿工具為自動壓力灌漿器，這種工具能夠?qū)崿F(xiàn)自動
灌漿注入。另外，該工具是袖珍式的，重量只有１ １ ０ｇ，２６ｃｍ 長。另外，
自動壓力灌漿器還有施工快捷、不需要用電等優(yōu)點，使用角度較為靈
活，在特殊工作面的作業(yè)也簡單方便。實際作業(yè)過程中，根據(jù)裂縫長度
的差異，可以實現(xiàn)多個機具的同時作業(yè)，注入量的情況能夠從肉眼觀測
到。灌漿方法如圖１ 所示。
圖１ 　環(huán)氧樹脂化學(xué)壓力灌漿方法示意圖
３．６　灌漿工藝
（１ ）用環(huán)氧樹脂裂縫灌漿液進行灌漿處理。該漿液由主液、固化
劑、稀釋劑、真料構(gòu)成，主液材料為Ｅ －４４ 環(huán)氧樹脂。這種灌漿材料的
優(yōu)越性在于以下幾點：耐腐蝕度較高、粘接度較好、耐久性強、收縮性
小。用環(huán)氧砂漿與環(huán)氧膠泥進行封縫處理；（２）采用自動壓力灌漿器進
行灌漿；（３）運用ＹＪ －自動壓力灌漿技術(shù)進行施工。工藝流程依次為：
裂縫調(diào)查、裂縫清潔、底座安裝、封閉裂縫、注入漿液、拆除灌漿器、底座
拆除、灌漿結(jié)束。
４　結(jié)語
導(dǎo)致建筑墻體產(chǎn)生裂縫的原因是復(fù)雜多樣的，其影響因素是比較
多的，并且對其控制的難度也比較大。但是只要加強全過程的控制，從
設(shè)計到選材再到施工都需要加強管理和控制，這樣就會對墻體裂縫產(chǎn)
生的可能性進行大大的減少，從而對工程的質(zhì)量進行提高，從而提高人
們的生活水平。
·７１·

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